CN106903282B - 一种镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置，其结构包括连杆机构与可换式铅塞孔；其中连杆机构具有自适应功能，通过铅塞头的轻微摆动和连杆机构中弹簧的补偿性变形将连杆的受热变形抵消，以保证连杆的正常摆动和铅塞的精确控流。通过铅塞头和铅塞孔的锥度差，解决了连杆受热变形后，铅塞头插入时的卡死问题；所述连杆机构可自适应热变形，在铅塞头浮动功能和圆角减阻功能辅助下，确保铅塞的控流精度，解决了紧密闭合时铅塞头部轴线和铅塞孔轴线不重合问题；连杆机构在确保量程的前提下，活动间隙较小，有利于提高密封装的密封性能，有效的防止惰性气体泄露；可换式铅塞孔，可随时拆卸，便于及时对其进行清理或者更换。
Description
技术领域
本发明涉及镁合金铸轧领域，具体涉及一种镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置。
技术背景
镁合金前箱铅塞控流装置是镁合金铸轧生产线上的关键部件，通过其可控制前箱中镁液流入铸嘴中的流量大小，对后续镁合金铸轧板的铸轧质量和产品成材率至关重要。
现有的铅塞控流装置多由简单的连杆机构构成，连杆在油缸的驱动下，带动铅塞运动。在一般的常温非密闭环境中能够满足控流要求，但由于镁合金铸轧复杂的工作环境，前箱上布置空间较小的现场要求，以及镁合金自身容易氧化的材料特性，导致现有的铅塞控流装置存在如下缺点。
一、由于镁合金的熔点高达650℃，为保证镁合金为熔融态，前箱内温度需达到650以上，在此温度下连杆和铅塞受热变形严重，导致铅塞不能正常插入控流孔，或铅塞与控流孔之间无法正常闭合。
二、现有的控流装置调整时，前箱箱体上装置预留的活动间隙较大，导致前箱整体的密封困难，难以解决惰性气体的泄露问题。
三、由于镁液常在前箱内反应后凝固，凝固后的镁合金难以清除，同时会引入大量氧化夹杂物，会严重影响后续镁合金铸轧板的质量，且铅塞与铅塞孔之间的配合精度要求很高，故需经常对控流口更换或清理，以保证铅塞与铅塞孔的正常闭合。现有结构中控流孔和前箱为一个整体，清理时操作不便，且整体更换成本较高。
发明内容
针对上述情况，本发明所要解决的技术问题是：高温下镁合金铸轧前箱中连杆受热伸长和铅塞头的体积膨胀，导致铅塞与控流孔无法正常闭合，现有结构中连杆的活动范围较大，导致前箱整体密封困难，难以解决惰性气体的泄漏问题；现有结构中铅塞孔和前箱为一个整体，清理时操作不便，且整体更换成本较高；现有装置的控流量程较小，难以实现铅塞和铅塞孔的完全脱离。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：提供一种镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置，其结构包括连杆机构与可换式铅塞孔；其中连杆机构具有自适应功能，通过铅塞头的轻微摆动和连杆机构中弹簧的补偿性变形将连杆的受热变形抵消，以保证连杆的正常摆动和铅塞的精确控流。
所述的连杆机构由支撑架、电动推杆、主动轴、连杆、铅塞头、上套盖、下套盖、弹簧、导向销、销轴、压下螺母和支撑销组成；其中主动轴和电动推杆分别铰接在支撑架两侧，并通过连接轴将两者进行铰连接；主动轴套装在连杆上，由主动轴上的轴孔和固定在连杆上的导向销，对除连杆轴线方向外的位移进行限制；弹簧安装在主动轴上下腔中，由连杆上的支撑销和压下螺母固定，对连杆轴线方向上的位移进行弹性约束；螺栓将上下套盖固定在主动轴的上下端。在连杆的下端，通过销轴将铅塞头连接到连杆上，且铅塞头部的锥孔和连杆之间存在间隙。
所述主动轴为中空的圆柱形结构，在主动轴的上下底中间位置处设置有圆形凹槽，形成主动轴的上下腔结构。
所述的可换式铅塞孔包括铅塞孔，石墨密封圈，密封压紧套和端盖，其中铅塞孔安装在前箱出水口出，通过端盖和密封压紧套将石墨密封圈压靠在前箱箱体上，并通过螺钉连接将铅塞孔固定在前箱箱体上。
所述铅塞孔的锥度比铅塞头的锥度大2到8度。此方案可加大铅塞头头部与铅塞孔在控流开始时的间隙，防止连杆和铅塞受热膨胀后不能正常插入，当铅塞头头部进入控流孔运行一段距离后，会与铅塞孔产生滑动接触，并通过弹簧的压紧力实现自适应功能。
所述铅塞头部可以轻微摆动，摆动幅度为1到5度；且铅塞头前半部分倒有圆角，有利于减小铅塞孔与铅塞头之间的摩擦，解决了在连杆受热伸长时，由弹簧抵消一部分连杆的热变形后，铅塞孔的轴线与铅塞头的轴线不重合现象，确保了铅塞孔与铅塞头间的紧密闭合。
所述可换式铅塞孔，在镁液凝结到一定程度后可将端盖拆除，将铅塞孔取出，及时进行更换或清理。
本发明的有益效果是：本发明在保证控流装置控流量程的前提下，通过铅塞头和铅塞孔的锥度差，解决了连杆受热变形后，铅塞头插入时的卡死问题；所述连杆机构可自适应热变形，在铅塞头浮动功能和圆角减阻功能辅助下，确保铅塞的控流精度，解决了紧密闭合时铅塞头部轴线和铅塞孔轴线不重合问题；连杆机构在确保量程的前提下，活动间隙较小，有利于提高密封装的密封性能，有效的防止惰性气体泄露；可换式铅塞孔，可随时拆卸，便于及时对其进行清理或者更换。
附图说明
图1是镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置结构示意图；
图2是镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置Ⅰ处结构示意图；
图3是镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置连杆机构的结构示意图；
图4是镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置连杆与铅塞头连接的示意图；
图5是镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置Ⅱ处结构示意图；
图6是连杆结构中主动轴零件示意图；
图7是连杆结构中主动轴零件的俯视图；
图中：1、支撑架；2、电动推杆；3、主动轴；4、盖板；5、内盖；6、前箱箱体； 7、连杆；8、铅塞头；9、下套盖；10、上套盖；11、压下螺母；12、弹簧；13、导向销；14、支撑销；15、铅塞孔；16、石墨密封圈；17、密封压紧套；18、端盖；19、销轴。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明进行说明，如图1～7所示，本发明提供一种带自适应功能的镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置，它主要包括连杆机构和可换式铅塞孔；其中连杆机构包括支撑架1、电动推杆2、主动轴3、连杆7、铅塞头8、下套盖9、上套盖10、压下螺母11、弹簧12、导向销13及支撑销14 ；如图1～3所示，首先将下套盖9套装在，装有导向销13的连杆7上，随后将支撑销14插入连杆7的对应位置，安装弹簧12，将主动轴3套装在连杆7上，通过导向销13进行周向定位，再次安装弹簧12并由压下螺母11压紧，对连杆轴向方向的位移进行约束。最后由螺栓将下套盖9、上套盖10固定在主动轴3上，所构成的整体通过主动轴3上的轴铰接于固定在盖板4上的支撑架1上，并在电动推杆2的推动下，通过连杆7带动铅塞头8摆动。盖板4与前箱箱体6的连接位置，设置有内盖5。可换式铅塞孔包括铅塞孔15、石墨密封圈16、密封压紧套17和端盖18；如图4所示，连杆7和铅塞头8通过销轴19铰接，但转动角度有限，仅可轻微浮动；如图5所示，将铅塞孔15安装在前箱箱体6上后，通过石墨密封圈16进行密封，并由密封压紧套17和端盖18压紧固定，端盖18通过螺栓固定在前箱箱体6上，同时通过螺栓对铅塞孔15进行固定。
如图6、7所示，主动轴为中空的圆柱形结构，在主动轴的上下底中间位置处设置有圆形凹槽，形成主动轴的上下腔结构，用于设置弹簧。
具体工作过程中：在铸轧开始时通过压下螺母11调整弹簧12的伸缩量，使铅塞头8和铅塞孔15正常闭合，通过转液泵向前箱箱体6内输送镁液，液面达到一定高度后，在电动推杆2的作用下，由主动轴3带动连杆7摆动，使铅塞头8和铅塞孔15之间保持一定开口度。工作一段时间后，连杆7和铅塞头8会发生受热变形，铅塞头8和铅塞孔15之间的定开口度会发生一定变化，通过流量监测装置监测出口流量，将流量信号反馈给控制系统，根据控制系统发出的信号，电工推杆2带动连杆7进行动态调整。
根据现场工况，在需要停产检修和设备维护时，需要使铅塞头8和铅塞孔15处于完全闭合状态，但此时连杆7和铅塞头8已发生受热变形，如连杆系统无自适应能力，无法满足要求，得益于本发明可将连杆7的热伸长量通过弹簧12的压缩量抵消，并且铅塞头8头部可轻微摆动，且具有一定的弧度，保证了铅塞头8和铅塞孔15的正常闭合。同时，在铅塞头8和铅塞孔15完全脱离，且连杆7和铅塞头8已受热变形的工作环境下，由于铅塞孔15锥度大于铅塞头8的锥度，保证了铅塞头的正常插入。
对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，基于本发明中的方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它方案，都属于本发明保护的范围。
Claims (4)
1.一种镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置，结构包括：连杆机构和可换式铅塞孔；其特征在于：所述连杆机构由支撑架、电动推杆、主动轴、连杆、铅塞头、上下套盖、弹簧、销轴、导向销、压下螺母和支撑销组成；所述可换式铅塞孔，结构包括铅塞孔、石墨密封圈、密封压紧套和端盖；
所述的连杆机构中主动轴和电动推杆分别铰接在支撑架两侧，并通过连接轴将两者进行铰连接；主动轴套装在连杆上，由主动轴上的轴孔和固定在连杆上的导向销，对除连杆轴线方向外的位移进行限制；弹簧安装在主动轴上下腔中，由连杆上的支撑销和压下螺母固定，对连杆轴线方向上的位移进行弹性约束；螺栓将上下套盖固定在主动轴的上下端； 在连杆的下端，通过销轴将铅塞头连接到连杆上，且铅塞头部的锥孔和连杆之间存在间隙；
所述可换式铅塞孔中的铅塞孔安装在前箱出水口处，通过被密封压紧套和端盖压紧固定在箱体上的石墨密封圈进行密封，同时铅塞孔的位置由端盖上的螺栓限定。
2.根据权利要求1所述的一种镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置，其特征在于，所述可换式铅塞孔，其中铅塞孔的锥度比铅塞头的锥度大2°～8°。
3.根据权利要求1所述的一种镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置，其特征在于，所述铅塞头倒有圆角，圆角半径1 mm～4mm。
4.根据权利要求1所述的一种镁合金铸轧机前箱铅塞控流装置，其特征在于，所述铅塞头与连杆之间用轴铰接，能轻微摆动，摆动幅度为1°～5°。
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